超高斯光束截割对多级电离产额的影响

魏计林; 张立敏; 俞书勤; 蒋志平

doi:10.7498/aps.51.42

摘要

针对光强为超高斯分布的激光束被圆孔截割的情况计算了聚焦区的光强度分布,给出了依赖于激光强度的理论电离体积,并由此研究多光子电离过程中多级电离的电离产额对激光强度的相关性.作为例子,计算了焦点处1013—1016Wcm-2强度范围内Xe的多级电离产额.结果表明:随着超高斯光束截割的增加,电离产额在饱和区呈现出明显的起伏和抑制效应.当超高斯光束的阶数n增加到一定程度(如n>2)或对大的截割条件(ρa=1),电离产额曲线的形状对n的依赖性将变得“迟钝”.计算给出的电离产额曲线上的这种起伏和抑制有可能用于解释已经

关键词:

超高斯光束 /
截割 /
多级电离

Abstract

ＷｅｈａｖｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｏｃａｌｒｅｇｉｏｎｏｆａｌａｓｅｒｂｅａｍｗｉｔｈａｓｕｐｅｒＧａｕｓｓｉａｎｐｒｏｆｉｌｅｔｒｕｎｃａｔｅｄｂｙａｃｉｒｃｕｌａｒａｐｅｒｔｕｒｅ.Ｕｓｉｎｇｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｉｏｎｉｚａｔｉｏｎｖｏｌｕｍｅｖｅｒｓｕｓｔｈｅｌａｓｅｒｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ,ｔｈｅｍｕｌｔｉｐｌｅｉｏｎｉｚａｔｉｏｎｙｉｅｌｄｓｏｆａｔｏｍｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｔｈｅｔｒｕｎｃａｔｅｄｌａｓｅｒｂｅａｍｉｓｓｔｕｄｉｅｄ .Ａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ,ｔｈｅｙｉｅｌｄｓｏｆｍｕｌｔｉｐｌｙｃｈａｒｇｅｄｉｏｎｓｏｆｘｅｎｏｎａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｆｏｒｆｏｃｕｓｅｄｉｎｔｅｎｓｉｔｉｅｓｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ1 0 1 3 ｔｏ 1 0 1 6 Ｗｃｍ2 .ＯｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓａｎｄｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｓｉｎｔｈｅｙｉｅｌｄｃｕｒｖｅｓｂｅｃｏｍｅｏｂｖｉｏｕｓｌｙｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｔｒｕｎｃａｔｉｏｎｓｏｆａｓｕｐｐｅｒＧａｕｓｓｉａｎｂｅａｍ .Ｆｏｒａｌａｒｇｅｎ,ｓｕｃｈａｓｎ >2 ,ｏｒｆｏｒｓｔｒｏｎｇｔｒｕｎｃａｔｉｏｎｓ,ｓｕｃｈａｓρａ=1 ,ｏｆｔｈｅｓｕｐｐｅｒＧａｕｓｓｉａｎｂｅａｍ ,ｔｈｅｓｈａｐｅｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅｉｏｎｉｚａｔｉｏｎｙｉｅｌｄｓｓｈｏｗｓｌｅｓｓｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅｏｎｎ.Ｔｈｅｓｅｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓａｎｄｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｓｉｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｙｉｅｌｄｃｕｒｖｅｓｍａｙｂｅｕｓｅｄｔｏｅｘｐｌａｉｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｆｏｒｍｕｌｔｉｐｌｙｃｈａｒｇｅｄｉｏｎｓｏｆｘｅｎｏｎ.

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